현대모비스가 전기차(EV) 초고속 충전 시 배터리 과열을 방지하는 새로운 냉각 소재를 개발했다고 발표했다. 이 기술로 현대모비스는 배터리 냉각 솔루션 선두주자로서의 입지를 굳히고 미래 모빌리티 시장에서 경쟁력을 강화할 계획이다.
'맥동 히트 파이프(Pulsating Heat Pipe)' 기술 소개
새로운 소재인 맥동 히트 파이프(PHP)는 알루미늄 합금과 냉매로 구성된다. 개별 배터리 셀 사이에 위치한 PHP는 급속 충전 시 급증하는 내부 온도를 효과적으로 낮춰 극한의 열 조건에서도 안정적인 열 관리를 가능하게 한다. 이 혁신은 EV 충전 시간을 크게 단축할 것으로 기대된다.
맥동 히트 파이프의 작동 원리
히트 파이프는 두 물체 사이의 열 전달 효율을 높이는 금속 도관으로, 컴퓨터 CPU나 스마트폰 등 전자기기에서 냉각 용도로 널리 사용된다. 특히 맥동 히트 파이프는 내부 냉매가 진동하며 순환하도록 해 열을 고르게 분산시킨다. 기존 시스템과 달리 중력의 영향을 받지 않아 빠르게 움직이는 차량에서도 성능을 유지한다.
표준 알루미늄과 비교해 PHP는 10배 이상의 열 전달 효율을 달성하며, 과열된 배터리 셀의 열을 신속히 외부로 방출한다. 현대모비스는 이 기술을 자동차 배터리 냉각에 적용하고 양산을 준비한 최초의 기업이다.
최적화된 배터리 냉각 시스템
일반적인 배터리 시스템(BSA)은 여러 개의 배터리 모듈(BMA), 배터리 관리 시스템(BMS), 냉각 팬 및 기타 전자 부품으로 구성된다. BMA는 다시 여러 배터리 셀을 적층하므로 과열을 방지하기 위한 최적의 냉각 구조가 필요하다.
현대모비스는 배터리 셀 사이에 PHP를 적용해 열을 냉각 블록으로 신속히 전달함으로써 모듈 수준에서 안정적인 내부 온도를 확보하는 데 성공했다.
제조 공정 간소화 및 효율성 향상
양산을 위해 현대모비스는 프레스 제조 공정을 도입해 PHP 생산을 단순화하고 비용을 절감했다. PHP는 두께가 불과 0.8mm로, 기존 히트 파이프(약 6mm)에 비해 획기적으로 얇아졌다. 이 혁신은 더 넓은 냉각 표면적을 제공하면서도 자동차 배터리 시스템에 대한 실용성을 높였다.
현대모비스의 이 같은 솔루션 상용화 노력은 글로벌 EV 보급을 가속화할 것으로 기대된다.
고급 전기차 시장 전망
현대모비스 관계자는 “이 기술은 초고속 충전 기능이 필수적인 고급 전기차에 우선 적용될 가능성이 높다”고 밝혔다. 배터리 안전과 충전 시간 단축은 EV 시장 성장 장벽을 극복하기 위한 핵심 요소인 만큼, 현대모비스는 글로벌 완성차 업체를 대상으로 이 기술을 적극 홍보할 계획이다.
출처: Mobis
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